画期的な汗をかくパッチは、あなたの体の隠れたストレス化学を明らかにし、運動を感情的な負担から分離し、AIを使用して不安を感じる前に予測します。
勉強： Stressomic：汗中の複数のストレスホルモンの動的プロファイリングのためのウェアラブルマイクロ流体バイオセンサー
ジャーナルに掲載された最近の研究で 科学の進歩研究者のグループは、汗中のコルチゾール（CORT）、エピネフリン（EPI）、およびノルピネフリン（NE）を定量化するために約6分間隔でタイムスタンプされた連続サンプリングを実行するウェアラブルマルチプレックスされたマイクロ流体バイオセンサーを報告および検証しました。この作業により、コルチゾールと並んで人間の汗でEPIとNEの体での検出が可能になります。
背景
多くの成人は、極端なストレス、心血管疾患とうつ病に関連する状態、および精神衛生の出会いを感じていると報告しています。しかし、ほとんどの人は、依然として、心の良いアドレナリンラッシュを有害で長引く緊張から分離することができない調査やフィットネスバンドの心拍数の読み取りでストレスを測定しています。生化学者は、CORT、EPI、およびNEがストレスの分子タイムラインをスケッチすることを長い間知っていましたが、それらを測定することには針と研究所が必要です。 3つの分子すべてに従うことができる体に優しいセンサーは、隠れたストレスパターンを明らかにし、精神衛生ケアをパーソナライズし、職場の安全性を導くことができます。さらなる研究では、多様な集団全体の精度を改善する必要があります。
研究について
エンジニアは、金ナノデンドライト（AUND）装飾されたレーザー刻まれたグラフェン（脚）作動電極（WES）、銀/銀塩化物の参照電極（RE）、統合された温度、pH、およびイオン硬化センサーを運ぶ柔軟な印刷回路基板（FPCB）に皮膚コンフォーマルデバイスを作成しました。 5つの試薬チャンバーを介して、毛細管バーストバルブ（CBV）を順番に指示されたイオン剤生成汗を順番に含む多層マイクロ流体ネットワーク。各チャンバーでは、メチレンブルー（MB）標識抗原競争相手と入ってくる液体と混合され、抗体部位について内因性コート、EPI、およびNEと競合しました。 Square Wave Voltammetry（SWV）は還元電流を記録し、タイマー電極は各充填イベントをタイムスタンプして、個人間の汗率の違いのために正規化しました。デバイスの生体適合性は、3-（4,5-ジメチルチアゾール-2-イル）-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロマイド（MTT）アッセイと21日間のギニアピッグ皮膚感受性プロトコルで検証されました。
分析性能は、差動パルスボルタンメトリー（DPV）、電気化学インピーダンス分光法（EIS）、および酵素結合免疫吸着アッセイ（ELISA）の交差検証を使用して、バッファーで確立されました。人間の評価は、高強度インターバルトレーニング（HIIT）を完了し、ネガティブな国際感情画像システム（IAPS）画像を見た、またはサプリメントプロトコル（タウリン1000 mgおよびシーニンマグネシウム製剤に従った健康なボランティアを登録しました。 [Theanine Serene with Relora]）。汗はCBVシーケンスチャンバーを介して6分ごとに40分間プロファイルされ、陽性および否定的な影響スケジュール（PANAS）と州と特性の不安インベントリ（STAI）で影響が捉えられ、すべてのプロトコルはレビューボードの承認に続きました。
多重化されたウェアラブルストレスホルモン監視システムであるストレストミックの概要。 （a）身体のストレス反応経路の概略図。 HPA軸は、皮質誘発性ホルモン（CRH）および副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）を介してコルチゾール（CORT）を引き起こします。 （b）物理的ストレス（HIIT）、感情的ストレス（IAP）、およびストレス調節後（補充）下のコート、EPI、およびNEレベルの代表的なプロファイル。これらのデータは、連続ホルモンのダイナミクスではなく、トレンドの例を示しています。 （c）3つのホルモンバイオセンサー、自動化された汗のサンプリング、再構成、試薬送達のためのマイクロ流体モジュール、汗のサンプリングと蓄積を促進する収集層、および浸透吸収のためのカルバコル搭載ヒドロゲルで構成されるストレスの設計。 （d）ストレスホルモン検出のためのマイクロ流体システムのワークフロー：（i）汗塗布試薬と検出チャンバー、レドックス標識競合他社によるバッファーの分析物の再構成。 （ii）検出チャンバー内の電極での結合をインキュベートし、競合する。 （iii）自動化された更新サイクル中にセンサーの精度を維持するために、非結合分子がフラッシュされます。 （iv）電気化学検出は、酸化還元シグナルを測定することによりホルモンを定量化し、敏感でリアルタイムの監視を可能にします。 （e に g）マイクロ流体センサーパッチ（E）、完全に統合されたワイヤレスシステム（F）、上腕と前腕（G）に着用されるシステムを含むストレスの写真。スケールバー、1 cm（EおよびF）および5 cm（g）。
研究結果
HIIT中、ウェアラブルは、最初の10分以内に明確な皮質の上昇、控えめなNEサージ、および一時的なEPIトレースを登録しました。値は40分ずつベースラインに戻りました。 IAPS画像によって引き起こされる心理的ストレスは、統計的に変更されていないが、STAIスコアの上昇と並行してNE（エピラグに変更されていない）の増加をもたらしました。サプリメントの摂取は、進行性のcortの減少と小さなNEの減少を促進しました。 EPIは比較的安定したままであり、アンケートのスコアは大幅に変化しなかったため、急性緩和ではなくベースラインの神経内分泌変調が示唆されました。
Aundの堆積により、抵抗が低下し、タンパク質A/G付着がそれを上げ、6-Mercapto-1-Hexanol（MCH）が安定したシグナルをブロックし、一貫した化学を確認しました。マイクロ流体レイアウトは、バースト圧力勾配を介して長時間インキュベーションを可能にすることにより、急速な流れにもかかわらず感度を維持しました。テスト期間中に信号の安定性が維持され、体内テスト中に安定した性能が示されました。
すべての実験にわたって、一部の参加者が急速な視床下部 – 下垂体 – 副腎（HPA）軸消光を示したのに対し、他の参加者は上昇した交感神経系（SNS）を回復に維持したため、個人間の変動が実質的に証明されました。 FPCB、Bluetooth Low Energy（BLE）テレメトリ、およびカスタムモバイルアプリケーションは、キャリブレーションデータをリアルタイムでストリーミングしました。ボディ上のテストもラップトップとインターフェースされました。
結論
要約すると、この研究は、柔軟なFPCB統合マイクロフルイドバイオセンサーが、低ピコモル（カテコールアミン）からナノモル（コルチゾール）感度を伴う汗を伴う3つの主要なストレスホルモンの時間分解された連続的な定量化（約6分の解像度）を実行することを示しています。
この技術は、心理的緊張と物理的運動を区別し、栄養補助食品のホルモン減衰効果を獲得し、同時コート、EPI、およびNEデータを搭載した機械学習を使用して自己報告不安を予測しました。 BLEで結果をストリーミングするパッチを介して実験室グレードの分析を提供することにより、プラットフォームは、パーソナライズされたストレスダッシュボードの道を開き、職場、診療所、運動場、日常生活における精神衛生介入の客観的な評価の方法を開きます。
著者は、バッチ間の変動性に注意し、将来の反復でプロセスの標準化とバッチ固有のキャリブレーションを推奨します。
ジャーナルリファレンス：
- Tu、J.、Yeom、J.、Ulloa、JC、Solomon、SA、Min、J.、Heng、W.、Kim、G.、Dao、J.、R.、Pang、M.、Wang、C.、Kim、D.-H。、＆Gao、W。（2025）。 Stressomic：汗中の複数のストレスホルモンの動的プロファイリングのためのウェアラブルマイクロ流体バイオセンサー。 SCI。 Adv。 11（32）。 doi：10.1126/sciadv.adx6491、
1754614609
#AI駆動の汗センサーは症状が現れる前に不安を予測します
2025-08-08 00:37:00